[发明专利]一种绿色高分子化合物淤泥固化剂及其应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种绿色高分子化合物淤泥固化剂及其应用，淤泥固化剂中各组成成分按质量百分比分别为：粘合剂30％、辅助粘合剂20％、减水剂30％和增稠剂20％，将各组分按比例混合均匀制备得到，使用时，在待处理淤泥中加入淤泥质量1％‑5％的绿色高分子化合物淤泥固化剂，混合搅拌均匀后，将处理后的淤泥直接运到渣土场或直接回填，实现淤泥的绿色处理和资源再利用；采用多种高分子聚合物，并配以辅助粘合剂，减水剂和增稠剂，在其相互作用下，固化剂与淤泥作用反应速率快，固化后淤泥含水率接近最佳含水率，力学性能良好能满足路基填土要求，成本低，固化时间短，效率高，环境友好。

技术领域：

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种绿色高分子化合物淤泥固化剂及其应用。

背景技术：

我国经济逐渐发展壮大，保护环境节约资源备受关注，对河道治理，航道疏通和建筑施工中，每年需要处理的淤泥达到上亿立方，淤泥含水率高，孔隙率大，压缩性高，力学性能差，无法直接用于工程，传统处理方法主要是抛弃，时间成本和运输成本较大，对环境有不利影响。当前淤泥固化剂多为水泥或者粉煤灰，但反应需要时间长、固化效果不理想，环境污染，掺量较多，不利于施工和大范围使用，例如CN201510706370.1公开了一种淤泥固化剂及其制备方法和应用，该淤泥固化剂由以下按质量份数计的组分组成：水泥9～18份、石灰2～5份、石膏2～5份、膨润土2～5份、苛性钠0.4～1份，按上述配比称取水泥、石灰、石膏、膨润土和苛性钠，混合后在烘干炉中干燥6～8个小时，然后转入研磨机中碾磨后再用搅拌机搅拌均匀，得到淤泥固化剂；CN201210012249.5公开了一种淤泥固化剂及使用淤泥固化剂的淤泥固化方法，涉及淤泥处理领域，该淤泥固化剂按以下方法制成：首选将包括可膨胀石墨、水泥、粉煤灰、炭黑、硅粉、瓷土和生石灰七种成份混合，在不低于可膨胀石墨膨胀的温度情况下，使可膨胀石墨膨胀，并搅拌混合物，得到半成品；在半成品中加入包括膨胀树脂和水玻璃在内的两种成份一起搅拌充分混合，制成固化剂；也有部分绿色淤泥固化剂的公开报道，例如CN201910615014.7提供了一种绿色淤泥固化剂及其在淤泥固化中的应用，属于污泥处理领域。本发明提供的绿色淤泥固化剂包括下述按重量份计的成分：3-8份微晶纤维素、30-50份粉煤灰、20-40份硫酸钙、5-10份硅酸盐、5-10份尖晶石，其中微晶纤维素优选为有机酸酐改性的微晶纤维素，绿色淤泥固化剂在高铬淤泥固化中的应用，包括如下步骤：S1、微生物处理：向容器中硫粉、铁粉、脱硫弧菌培养基、淤泥，在无氧条件下接种脱硫弧菌无氧发酵5-10天，得发酵淤泥；S2、杀菌：向发酵淤泥中加入杀菌剂，搅拌5-10小时，得灭菌淤泥；S3、固化：向灭菌淤泥中加入绿色淤泥固化剂，搅拌均匀，静置，即得固化淤泥，但是该淤泥固化剂使用时需要先进行微生物处理，不能直接使用，成本高，时间长。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种绿色高分子化合物淤泥固化剂及其应用，解决大量淤泥资源化无害再利用的问题。

为了实现上述目的，本发明所述绿色高分子化合物淤泥固化剂的各组成成分按质量百分比分别为：粘合剂30％、辅助粘合剂20％、减水剂30％和增稠剂20％，制备时将各组分按比例混合均匀。

本发明所述粘合剂由氧化钙、硅酸三钙和铝酸三钙混合而成，各质量百分比为氧化钙30～50％、硅酸三钙20％、铝酸三钙30～50％，优选的，各质量百分比为氧化钙30％、硅酸三钙20％、铝酸三钙50％，或者氧化钙40％、硅酸三钙20％、铝酸三钙40％，或者氧化钙50％、硅酸三钙20％、铝酸三钙30％。

本发明所述辅助粘合剂由埃洛石纳米纤维和硅藻土混合而成，各质量百分比为埃洛石纳米纤维60～80％、硅藻土20～40％，优选的，各质量百分比为埃洛石纳米纤维80％、硅藻土20％，或者埃洛石纳米纤维70％、硅藻土30％，或者埃洛石纳米纤维60％、硅藻土40％。